1.光缆概述

（1）光纤光缆的概念 光纤由纤芯、包层和被覆层构成，纤芯折射率比周围包层的折射率略高，光信号主要在纤芯中传输，包层为光信号提供反射边界并起机械保护作用，被覆层起增强保护作用。光缆由传输光信号的纤维光纤、承受拉力的抗张元件和外部保护层组成。

衡量光纤传输质量的关键指标是损耗。光纤产生损耗的原因有：①吸收损耗，由固有光吸收、杂质吸收引起；②散射损耗，由固有散射、结构不完整散射引起；③辐射损耗，由弯曲损耗、耦合辐射引起。光纤中存在着一些低损耗窗口，开发和利用这些窗口可以提高光纤的传输质量。

光纤中光的传输存在着色散现象，使传播常数随频率变化。光纤的色散引起传输脉冲的展宽，从而限制了通信容量。在实际应用中，常采用一些色散补偿技术，以减少色散的影响。

光纤应具有足够的抗拉强度和剪切强度，且在恶劣环境下不会因疲劳而破坏。机械强度降低的主要原因是光纤中的裂纹，它来自光纤预制棒中存在的固有裂纹和光纤制造过程产生的裂纹。

（2）光纤的结构与分类 通常光纤由裸光纤、一次被覆、二次被覆组成，裸光纤由纤芯和包层组成。

按组成裸光纤的材料可分四类，见表4-11。

表4-11 裸光纤的组成材料

（续）

（3）光缆的基本结构 光纤是光通信的基本单元，实用传输线路需要将光纤制成光缆，光缆通常是由光纤单元、抗张加强芯、金属铠装层和外护套组成。

1）光缆中的抗张元件（加强件）起保护光纤的作用，使其尽量与外界压力隔离。一般情况下加强件用高强度钢丝，但在有强电干扰的场合或对光缆重量有限制的情况下，则使用多股芳纶纱或纤维增强塑料。

2）光纤涂覆层涂层的粘弹性能起保护光纤不受机械损伤的作用，同时使光纤不致因微弯而引起光损耗。涂层是聚合物，其渗水性将促进光纤老化与疲劳使其强度劣化，因此应采用各种密封涂层。理想的密封涂层应当在光纤高速拉丝时，易于施加到光纤上，而不应引起任何附加损耗。

光纤被覆有一次被覆和二次被覆。光纤的一次涂覆层，常用热固化硅酮树脂和紫外光固化丙烯酸类树脂。一次涂覆的光纤可直接成缆，但要将它安放在骨架的开槽中。

一次涂覆的光纤在成缆之前大都需加上二次被覆层（套管），目的是减少光纤受到侧压力时产生的微弯曲和使用方便。

为了改善光纤的温度特性，常在一次被覆和二次被覆间增加一个缓冲层，或二次被覆采用松套结构。

3）光缆的绞合结构为了保证光纤有一定的柔软性和提高光缆的抗拉性能，与通信电缆一样，光缆多数也采用螺旋绞或SZ绞的绞合结构，选择绞合节距，节距越小，光缆的柔软性和抗拉伸性能越好，但光缆材料消耗增加，光纤的弯曲半径也小，当小到一定程度时就会引起附加衰减。

（4）光缆的分类

1）按缆芯结构分见表4-12。

表4-12 光缆按缆芯结构分类

（续）

2）按应用的通行网类别分有①干线光缆，干线通信网中所使用的光缆称为干线光缆；它主要是直埋光缆和管道光缆以及架空光缆；②接入网光缆，接入网是指将众多用户接入公用通信网而构成的网络，它包括本地交换局与用户之间的所有机线设备。

3）按使用环境分见表4-13。

表4-13 光缆按使用环境分类

4）按缆芯的纵向阻水方式分有①非填充式光缆，在缆芯或是除松套管以外的缆芯部分不填充或涂覆阻水油膏；②填充式光缆，是在缆芯部分甚至是光缆全截面的间隙中均填充和涂覆油膏，光缆沿纵向式不渗水；③干式光缆，利用一种亲水性的不含油脂的遇水膨胀材料来代替油膏，目前应用最普遍的材料是粉末状的交联聚丙烯酸酯，它与其他材料组合，制成阻水带或阻水纱，包覆在缆芯上或填入缆芯的间隙中。

（5）光缆的敷设与测试总体要求 光缆在城市内一般敷设在建造好的专门沟道或管道中，在管道中敷设时可采用润滑材料以减少摩擦力，在沟道中敷设时需在沟井口采用易弯钢管保护；在野外通常将带有铠装外护套的光缆直接埋于1～2m深的土壤中；在特殊条件下，可将光缆吊挂在电线杆或建筑物墙上。光缆敷设时，应尽可能减少光缆的弯曲和扭转。

光缆敷设中的关键是光纤光缆的接续，它对光纤损耗的影响很大，引起接续损耗的主要原因有两根光纤数值孔径和芯径不同、端面反射、端面质量以及各种机械偏移（纵向偏移、横向偏移、角度偏移）。因此光缆接续中，端面处理、中心轴对准、光纤熔接技术至关重要。

光缆的试验内容包括光纤尺寸检测、光纤光学性能测量、光纤传输特性测量、光缆力学性能测量、光环境性能测量等。光纤尺寸检测方法和标准见GB/T 15972.2—1998、IEC60794-1-2：1995和TU-T/G 650，光纤的光学性能和传输特性测量方法和标准见GB/T15972.4—1998、IEC 60794-1-4：1995和ITU-T/G 650，光缆的力学性能试验方法和标准见GB/T 7424.1—2003、IEC 60794-1-3：1995，光缆的环境性能试验方法和标准见GB/T7424.1—2003、GB/T 3048.10—1994和IEC 60794-1-5：1995。

2.光缆架空敷设

光缆架空敷设与架空线路基本相同，但必须做到以下几点：

1）光缆敷设前，应使用光时域反射计和光纤衰耗测试仪检查光纤是否有断点，以及衰耗值是否符合设计要求。光缆的展放必须用光缆展放机进行，展放过程中不得拖地或碰击其他物体，并派人监督，不得强拉硬拉。

牵引力应施加于加强芯上，最大不应超过1500N，牵引速度宜为10m/min，一次牵引的直线长度不宜超过1km。

2）光缆在横担上必须经专用塑料或木制滑轮穿越，不得使用金属滑轮。专用滑轮悬挂时应检查其外观质量，滑轮灵活，无阻无卡，悬挂时必须紧固、可靠。

3）光缆的连接必须用光缆接线仪进行，并由有经验的人进行，没有经验应到当地电信部门求教并进行培训。

4）光缆在横担、杆体、塔架上应用专用金具固定，专用金具必须与光缆配套，一般为同一家厂商的产品。金具安装时应进行检查。

5）光缆在横担、杆体、塔架上安装示意图如图4-15～图4-22所示。

3.光缆穿管埋地敷设

光缆穿管埋地敷设应穿硬质塑料管，塑料管的接口处应密封处理，光缆井一般为60m左右，井盖必须设防水防灌装置。

4.光缆直埋敷设

直埋敷设与电缆基本相同，但沿径必须设立标志，穿越道路、铁路时必须设置厚壁钢管保护。光缆连接处应设光缆井。

穿管或埋地敷设时必须遵守使用光缆展放器和光缆接线仪的规定。

5.光缆的敷设应符合下列要求：

1）总体要求：

① 电缆的弯曲半径应大于电缆直径的15倍。

② 电源线宜与信号线、控制线分开敷设。

图4-15 TTJ-1型塔用紧固夹具装配图

图4-16 悬垂金具串组装图

③ 室外设备连接电缆时，宜从设备的下部进线。

④ 电缆长度应逐盘核对，并根据设计图上各段线路的长度来选配电缆。宜避免电缆的接续；当电缆接续时应采用专用接插件。

图4-17 悬垂金具串安装示意图

图4-18 塔用紧固夹具装配图（TTJ-2）

2）架设架空电缆时，宜将电缆吊线固定在电杆上，再用电缆挂钩把电缆卡挂在吊线上；挂钩的间距宜为0.5～0.6m。根据气候条件，每一杆挡应留出余兜。

图4-19 杆用紧固夹具装配图

图4-20 耐张金具串组装图

3）墙壁电缆的敷设，沿室外墙面宜采用吊挂方式；室内墙面宜采用卡子方式。

墙壁电缆当沿墙角转弯时，应在墙角处设转角墙担。电缆卡子的间距在水平路径上宜为0.6m；在垂直路径上宜为1m。(www.daowen.com)

4）直埋电缆的埋深不得小于0.8m，并应埋在冻土层以下；紧靠电缆处应用沙或细土覆盖，其厚度应大于0.1m，且上压一层砖石保护。通过交通要道时，应穿钢管保护。电缆应采用具有铠装的直埋电缆，不得用非直埋式电缆作直接埋地敷设。转弯地段的电缆，地面上应有电缆标志。

图4-21 螺旋防振器装配图

图4-22 杆上部件安装图

5）敷设管道电缆，应符合下列要求：

① 敷设管道线之前应先清刷管孔。

② 管孔内预设一根镀锌铁线。

③ 穿放电缆时宜涂抹黄油或滑石粉。

④ 管口与电缆间应衬垫铅皮，铅皮应包在管口上。

⑤ 进入管孔的电缆应保持平直，并应采取防潮、防腐蚀、防鼠等处理措施。

6）管道电缆或直埋电缆在引出地面时，均应采用钢管保护。钢管伸出地面不宜小于2.5m；埋入地下宜为0.3～0.5m。

7）光缆的敷设应符合下列规定：

① 敷设光缆前，应对光纤进行检查；光纤应无断点，其衰耗值应符合设计要求。

② 核对光缆的长度，并应根据施工图的敷设长度来选配光缆。配盘时应使接头避开河沟、交通要道和其他障碍物；架空光缆的接头应设在杆旁1m以内。

③ 敷设光缆时，其弯曲半径不应小于光缆外径的20倍。光缆的牵引端头应做好技术处理；可采用牵引力自动控制性能的牵引机进行牵引。牵引力应加于加强芯上，其牵引力不应超过150N；牵引速度宜为10m/min；一次牵引的直线长度不宜超过1km。

④ 光缆接头的预留长度不应小于8m。

⑤ 光缆敷设完毕，应检查光纤有无损伤，并对光缆敷设损耗进行抽测。确认没有损伤时，再进行接续。

8）架空光缆应在杆下设置伸缩余兜，其数量应根据所在冰凌负荷区级别确定，对重负荷区宜每杆设一个；中负荷区2～3根杆宜设一个；轻负荷区可不设，但中间不得绷紧。光缆余兜的宽度宜为1.52～2m；深度宜为0.2～0.25m，如图4-23所示。

光缆架设完毕，应将余缆端头用塑料胶带包扎，盘成圈置于光缆预留盒中；预留盒应固定在杆上。地下光缆引上电杆，必须采用钢管保护如图4-24所示。

9）在桥上敷设光缆时，宜采用牵引机终点牵引和中间人工辅助牵引。光缆在电缆槽内敷设不应过紧；当遇桥身伸缩接口处时应作3～5个“S”弯，并每处宜预留0.5m。当穿越铁路桥面时，应外加金属管保护。光缆经垂直走道时，应固定在支持物上。

10）管道光缆敷设时，无接头的光缆在直道上敷设应由人工逐个入孔同步牵引。预先做好接头的光缆，其接头部分不得在管道内穿行；光缆端头应用塑料胶带包好，并盘成圈放置在托架高处。

11）光缆的接续应由受过专门训练的人员操作，接续时应采用光功率计或其他仪器进行监视，使接续损耗达到最小；接续后应做好接续保护，并安装好光缆接头护套。

图4-23 光缆的余兜及引上线钢管保护

12）光缆敷设后，宜测量通道的总损耗，并用光时域反射计观察光纤通道全程波导衰减特性曲线。

13）在光缆的接续点和终端应作永久性标志。

14）传输部分的防雷、安全和接地：

① 架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道均应接地，每隔200m处均应将钢缆接地。

② 电缆进入建筑物的地方应将同轴电缆的外层屏蔽和钢缆作接地处理。

③ 电缆跨越公路、铁路、河流时，在一端应将钢缆和电缆外屏蔽层作接地处理。

④ 空旷地区的架空电缆与1kV以上的电力线交越时，电杆两侧应设置接地。

⑤ 郊区旷野架空电缆直接引入建筑物内时，在入口处应加装避雷器，并有良好的接地，如图4-24所示。

15）光电缆入户的方式，一般采用如图4-25所示的方式。

图4-24 高频避雷器接线图

图4-25 电缆沿墙敷设及电缆入户示意图

1—有眼拉擎 2—瓷管或钢管 3—射钉 4—拉线衬环 5—U形钢绞线卡 6—铁丝 7—螺母 8—吊线 9—U形拉擎 10—电缆挂钩 11—电缆 12—三孔单槽夹板 13—电缆挂钩

6.光缆的室内安装

光缆经架空或埋地或穿管进入进线室后要余留一定长度，外线光缆余留长度一般为10m左右；局内光缆余留长度一般为5～10m。

进线室光缆安装固定示意图如图4-26所示。配线架光缆终端盘如图4-27所示。

光缆的敷设有很多与电缆相同，但也有其自身的特点。光缆的开剥前先截除多余的光缆，包括受伤和受潮的部分。开剥光缆护套应使用专用工具，以免损伤缆芯。

1）开启式Ⅰ型光缆接头盒的埋式光缆与管道光缆剥切尺寸标准如图4-28所示。

加强芯的截留长度一般应待光缆与余留盘等连接固定好后再确定。松套管的截留长度L在松套管进入余留盘时确定，切割点一般应在入口固定卡内侧10mm处。

用开启式Ⅰ型光缆接头盒连接光缆，光缆必须从两端进入接头盒，要根据光缆直径在端板上打孔，接头盒的各个开口部位均应放置密封胶带和胶条，封装时应根据受力均衡的原则分多次逐个地拧紧每个螺钉。

2）半开启式接头盒的光缆剥切尺寸标准图如图4-29所示。

图4-26 进户光缆安装固定示意图

图4-27 配线架光缆终端盘

用半开启式光缆接头盒连接光缆，光缆可以从两端进入接头盒，也可从一端进入，该接头盒每端最多允许4条光缆进入。光缆的入口处和端板周围应加适量的密封带，套筒的合拢槽中应加密封条，端板紧固带和套筒紧固带均应采用专门的收紧器适当地紧固。

3）光缆传输系统应使用标准单元光缆（ST）连接器。

ST连接器安装步骤为剥开光缆→安装固定连接器→切割光纤→磨光。其中安装固定连接器需借助于ATC卷曲工具（有六角形几种孔距）来卷曲连接器的卷曲绞管；切割光纤也要使用专用工具；磨光则使用光纤连接磨光机，在玻璃板上磨光薄膜作8字形运动，如图4-30所示。

连接好光纤的ST连接器如图4-31所示。

4）光纤连接装置（LIU）是用来端接光纤和跨接线光缆的设备，支持ST连接器。LIU互连单元（光纤连接装置）其面板有光纤耦合器，可端接ST连接器。一般LIU连接装置分别有端接12芯、24芯、48芯光缆等几种规格。

ST连接器及其安装方法及要求如图4-32～图4-35所示。

图4-28 光缆剥切尺寸标准之一

图4-29 光缆剥切尺寸标准之二

图4-30 ST连接器磨光步骤示意图

图4-31 连接好光纤的ST连接器示意图